Strukturdata avslöjar nya mekanismer bakom proteintransport

För att cellens nytillverkade proteiner ska hitta rätt har de signalsekvenser kopplade till sig, en slags adresslapp. Dessutom tar de hjälp av en partikel som guidar dem till cellmembranet. Umeåforskare åskådliggör i en ny studie hur denna partikel gör det möjligt för proteinerna att passera cellmembranet. Resultaten är publicerade i den ansedda tidskriften Nature Communications.

Alla proteiner tillverkas på en och samma plats i cellen men för sin funktion måste de allra flesta först sorteras och sedan transporteras inom och utanför cellen. För detta ändamål har proteinerna en signalsekvens kopplad till sig, som känns igen av andra proteiner som guidar dem till sina rätta slutstationer.

En av dessa proteintransportörer är den så kallade signaligenkännande partikeln (SRP). Forskare vid Umeå universitet visar i en ny detaljerad strukturstudie, publicerad i tidskriften Nature Communications, hur bindningen av signalsekvensen triggar en kaskad av strukturförändringar inom SRP-partikeln. Dessa förändringar möjliggör för proteinet att transporteras vidare genom cellmembranet.

Genom att studera och jämföra strukturen av fritt SRP med ett SRP bundet till en signalsekvens har man fått en detaljerad bild av bindningens inverkan. Forskargruppen har i flera tidigare studier baserade på röntgenkristallografiska metoder visat på grundstrukturen av SRP. Denna studie följer upp tidigare forskning och visar på ytterligare detaljer i strukturförändringarna mellan fritt och signalsekvensbundet SRP.

– Vi kan nu visa hur delar av SRP som normalt saknar struktur veckas ihop och bildar en bindningsficka som är perfekt anpassad till signalsekvensen, säger Elisabeth Sauer-Eriksson, professor vid kemiska institutionen.

Strukturen av SRP-signalsekvenskomplexet är bestämd med röntgenkristallografi. Med denna metod kan biologiska molekylers 3D-struktur bestämmas på nära atomär upplösning.

Forskarna arbetar nu vidare med att klargöra ytterligare detaljer i mekanismen. Signalsekvenser som binder till SRP varierar både i längd och i aminosyresammansättning. En fråga man vill ha svar på är vad som möjliggör för SRP att kunna binda till så många olika typer av signalsekvenser.

Om SRP

SRP är ett ribonukleotidproteinkomplex som består av RNA samt flera proteinkomponenter. SRP är mycket konserverat i naturen och finns i alla levande organismer vilket pekar på dess fundamentala roll för cellens uppbyggnad och funktion.

Originalartikel:

Tobias Hainzl och Elisabeth Sauer-Eriksson: Signal-sequence induced conformational changes in the signal recognition particle. Nature Communications 6, Article number: 7163 doi:10.1038/ncomms8163.

http://www.nature.com/ncomms/2015/150608/ncomms8163/abs/ncomms8163.html?message-global=remove

För mer information, kontakta gärna:

Tobias Hainzl, kemiska institutionen
Telefon: 090-786 59 24
E-post: tobias.hainzl@umu.se

Elisabeth Sauer-Eriksson, kemiska institutionen
Telefon: 070-633 53 20
E-post: elisabeth.sauer-eriksson@umu.se